双周期可调节的变极性方波电压注入式转子接地保护

发电机组转子偏心是一个普遍存在的现象,严重的转子偏心将影响发电机组转子一点接地保护的正确运行。结合转子对地电容对转子一点接地保护的影响,提出了可调节2种周期时间的注入方波转子接地保护方法。通过调节方波极性变换周期的大小,避免了由于转子对地电容引起的转子一点接地误报。通过调节直流分量采样计算窗口周期的大小,避免了由于转子偏心引起的转子一点接地误报。该方法对于各类机组由于转子对地电容和转子偏心引起的转子一点接地误报现象起到了很好的抑制作用,基本解决了长期以来困扰转子一点接地保护运行不稳定的问题。     

转子结构对高速永磁电机转子损耗影响分析

为研究高速永磁电机的转子损耗问题,本文应用有限元软件对不同类型永磁电机的转子结构的损耗的影响进行了对比和分析。建立了表面式结构转子和3种不同结构的内置式结构转子的模型,利用二维有限元法对永磁体和铁心中的损耗进行了对比分析,并且分别分析了电机转子中涡流损耗和磁滞损耗的大小,综合比较了几种不同转子结构的损耗情况,得出了内置式转子损耗小于表面式转子,并且在V型结构转子具有最小的转子损耗。并且研究了转子铁心硅钢片的厚度对转子损耗的影响。     

高速永磁电机转子结构与强度分析

分析了高速永磁电机的转子结构、材料和性能之间关系,并对转子的强度计算进行详细介绍,并提出了高速永磁电机转子支撑技术、转子结构、表贴式转子强度以及内置式转子强度的分析方法。     

高速爪极电机外永磁转子设计

为了解决内转子结构高速永磁电机转子保护套导致的等效气隙大和散热困难等问题,本文研究了一种外转子结构高速永磁爪极电机。计算了不同温度时转子铁心和永磁体应力分布情况,分析了外永磁转子不同模态下的临界转速与转子动力学特性,研究了轴承刚度对转子临界转速的影响,分析了转子结构尺寸与主要电磁性能参数的关系,提出了该类电机外永磁转子综合设计方法,并研制了一台1.5k W试验样机。通过样机空载和负载试验验证了外转子结构高速爪极电机的可行性和设计方法的正确性。     

发电机转子线圈内冷水量不均与转子振动

广东某电厂一台双水内冷汽轮发电机组，在试运期间，发现由于异物堵塞了发电机转子部分冷却水进水口造成转子线圈冷却水量分布不均，转子局部温度过高，因而导致转子热态弯曲，引起发电机转子振动。此文介绍了解决发电机转子振动的方法，并提出了观测转子线圈水流喷射情况的建议。     

轴向磁通永磁电机转子支架涡流损耗研究

对轴向磁通永磁电机转子支架的涡流损耗进行分析,研究了几种不同电导率的转子支架材料对涡流损耗的影响,提出了通过优化转子支架的材料来抑制转子涡流损耗的具体策略。以一台样机为例,通过建立的理论公式对模型损耗的理论推导,运用ANSYS Maxwell进行有限元分析,得出转子支架的涡流损耗,样机实验验证了优化转子支架材料对抑制转子涡流损耗的作用。结果表明,优化转子支架材料可以有效抑制转子上的涡流效应、降低转子温升,该研究对实际工程应用具有积极意义。     

燃料电池空压机电机转子结构研究

针对燃料电池空压机高速电机转子易因高速失稳而损坏、因转子过重而导致空气轴承加速磨损的问题，使用有限元法对不同转子结构的转子应力和临界转速进行了研究，提出了一种轴向预紧固定磁钢的空心转子结构。以一台额定功率35 kW，峰值转速100 000 r/min的超高速永磁电机为例，综合对比分析了不同转子结构在转子强度、临界转速、质量、转动惯量、装配工艺性以及可靠性等方面的优缺点。对比结果表明，虽然新转子结构在转子强度上稍差于几种常见转子结构，但在其他方面均具有优异的特性。最后，根据新转子结构制作了空压机样机，试验结果表明，该样机可以在100 000 r/min转速下稳定运行，验证了新转子结构设计的合理性。     

无刷双馈电机笼型转子磁场调制能力分析

笼型转子无刷双馈电机(BDFM)由于其简单且特殊的转子结构,使得转子磁场谐波含量大,直接影响转子的磁场调制能力。从电机内部磁场入手,提出了一种快速计算BDFM转子磁场的方法,分析了转子磁场与转子短路环个数及短路环分布的关系。以短路环个数及短路环分布跨距为参数,建立MATLAB计算程序对转子磁场调制能力进行分析,研究了转子的极限调制能力。最后,通过Flux电磁场有限元分析软件建立电机模型并对所提方法进行了验证。研究结果有助于优化转子结构设计。     

高速永磁无刷电机转子护套周向开槽的有限元分析

转子损耗造成转子局部高温是高速永磁无刷电机的主要问题之一。高速永磁无刷电机的转子损耗主要包括风摩损耗和涡流损耗,而涡流损耗主要由转子金属护套损耗和转子永磁体损耗组成。该文采用有限元的方法分析研究高速电机转子护套开周向浅槽对转子涡流损耗、风摩损耗及温升的影响;同时,分析了转子护套开槽前后的转子护套应力变化情况。通过上述分析,证明在转子护套上开周向浅槽可以有效减小高速电机转子损耗、降低转子温升,且不影响转子护套强度。     

高速内置式永磁转子强度分析与设计

针对高速内置式永磁转子表面线速度高,高速离心力易损坏隔磁桥的问题,对高速内置式永磁转子进行强度分析与设计。基于转子受力原理,推导高速内置式永磁转子强度解析计算公式,并采用有限元法验证了解析计算的正确性。为了提高高速内置式永磁转子的机械可靠性,提出采用永磁体分段的转子结构,即在转子结构中增加加强筋以分散隔磁桥所受的离心力,针对分段转子结构复杂的特点,采用有限元法分析了加强筋个数、加强筋尺寸对转子强度与漏磁特性的影响,总结了分段结构转子的设计规律。在对高速内置式永磁转子强度与电磁特性分析的基础上,设计一台额定功率15 k W、最高转速30 000 r/min的高速电机内置式永磁转子并进行了空载试验,为高速内置式永磁转子的设计提供了参考。     

开槽实心转子电机转子端部系数的计算与比较

开槽实心转子异步电机转子的三维非线性涡流场计算量大,常采用二维有限元结合光滑实心转子端部系数的方法简化计算。但在转差率增大时,采用光滑转子端部系数仿真计算的误差明显增大。根据开槽实心转子涡流分布随转差率变化的规律,提出适用于全转差率范围的开槽转子端部系数。依据该端部系数修正转子电阻率,并采用非线性有限元计算开槽实心转子电机电磁场,可考虑转子端部效应以及定、转子铁心磁路饱和的影响。在不同工况下,对两台不同转子槽数的开槽实心转子样机分别采用不同转子端部系数进行仿真计算,并与实验结果比较。该文提出的开槽转子端部系数的仿真与实验结果较吻合,且在转差率较大时,开槽转子端部系数随转子槽数增多而增大。可为准确计算开槽实心转子电机参数及其设计优化提供依据。     

等距笼型转子无刷双馈电机的有限元分析

针对笼型无刷双馈电机的效率较低的问题进行研究,电机效率与转子磁场极数转换效率和转子漏阻抗参数相关,对转子结构进行优化设计是提高电机性能的根本途径。在分析现有笼型转子的特性基础上,提出等距笼型的新转子结构。新转子具有公共端环和独立叠式转子导体回路,每个转子导体回路的节距相等。利用ANSYS软件对不同笼型转子结构的磁场进行有限元分析,计算出转子磁动势谐波含量和转子漏阻抗参数。结果表明,新转子结构无刷双馈电机的转子电阻和漏电抗小,与定子功率绕组和控制绕组极数相对应的转子谐波磁场含量高,其他高次谐波磁场含量低。     

汽轮发电机副槽通风转子槽部温度场计算

本文介绍用有限元法求解电机转子槽部稳态三维温度场的方法,并对300MW汽轮发电机氢内冷转子的槽部温度进行计算。分析计算表明:有副槽的轴向-径向通风内冷转子槽部轴向温度可以分段,以一个径向通风孔段为单元进行计算和研究。本文以300MW转子槽部温度最高的一段温度分布为例进行计算。     

主动磁轴承控制器对Jeffcott转子裂纹故障特征的影响

建立主动磁轴承(active magnetic bearing,AMB)系统中裂纹转子的动力学模型,从理论上分析主动磁轴承转子系统中裂纹转子的动力学特性,讨论主动磁轴承的控制方法及控制参数对转子裂纹故障动力特性的影响,以及裂纹对主动磁轴承转子系统的稳定性影响等问题。结果表明,主动磁轴承转子系统中转子的裂纹故障动力特性比传统的裂纹转子的动力特性更为复杂。控制器采用PID控制方式时,传统的用来诊断转子裂纹故障的特征参数在一定条件下能被继续用来检测裂纹的存在;同时,研究结果证明,控制器采用最优控制时,不能采用传统方法检测裂纹。     

双轴伸结构电机转子的动力学分析与结构优化

高速电机在设计、制造和运行过程中会出现大量的问题,若仅依靠经验不断地摸索解决,将会耗费大量的时间,效率极低。为此,可以利用合适的计算分析软件对结构进行针对性的分析和优化。利用转子动力学方法对转子结构的振动性能进行评估,继而进行转子结构优化,这是一种行之有效的方法。以1台双轴伸电机的转子振动为例,利用梁单元方法求解转子的静挠度,并使用有限元分析软件ANSYS对电机转子进行转子动力学分析,找出转子振动的原因,并根据计算结果和转子结构的特点进行针对性的优化,根据优化方案对转子结构进行调整,成功解决了该电机的转子振动问题。     

不同转子结构高速感应电动机电磁性能分析

高速感应电机电磁设计的关键问题是电机的转子结构形式的设计。本文采用场路耦合的有限元法,针对转子叠片闭口圆形槽、光滑实心转子、实心转子表面镀铜和实心转子开缝4种转子结构下的18MW大容量高速感应电机进行了电磁设计及性能分析,得到了4种转子结构下的高速感应电机的特点。此容量的高速感应电机为目前最大容量,此前从未有过。     

光电编码器选型及同步电机转速和转子位置测量

光电轴角编码器,又称光电角位置传感器,是电气传动系统中用来测量电动机转速和转子位置的核心部件。对绝对式、增量式和混合式光电轴编码器的工作原理进行了综述,介绍了光电轴编码器的选型原则、转子速度的测量和转子位置的测量方法。最后,给出了同步电动机变频调速系统中转速和转子位置测量系统的实现。     

采用拼接式转子的内置永磁同步电动机的优化设计

针对传统内置永磁同步电动机漏磁系数较大,隔磁桥机械强度较差等特点,提出一种拼接式转子,这种转子具有若干个独立的铁心,用高强度非铁磁部件通过鸽尾形槽把这些铁心拼接起来,这种转子不需要隔磁桥,所以这种转子能够有效限制漏磁。拼接式转子的铁心具有一些磁障(空气槽),这些磁障可以影响气隙内的磁场分布从而实现近似正弦分布的气隙磁密波形。初步设计了一台基于拼接式转子的3 k W电动机,采用田口法对转子磁障的关键参数进行了优化,并对拼接式转子和传统内置永磁转子进行了对比分析,结果表明所提出的拼接式转子优于传统内置永磁转子。     

抽水蓄能发电电动机转子稳定性研究

转子是水轮发电机中变换能量和传递扭矩的核心部件。针对转速相对较高、工况转换复杂的抽水蓄能机组,转子的稳定性研究是一项重点工作。良好的转子结构和性能可以避免机组投运后转子部件出现重大电气以及机械事故。随着抽水蓄能机组向高转速、大容量方向发展,转子的设计和检修难度也越来越大。本文详细介绍了溧阳抽水蓄能发电电动机转子结构特征,重点分析研究电磁性能、机械性能和绝缘性能。运行性能表明发电电动机转子结构合理、运行稳定。本文对类似蓄能电机转子的设计与研究具有指导意义。